Несколько факторов, которые следует учитывать в процессе литья под давлением

Несколько факторов, которые следует учитывать в процессе литья под давлением
1. Форма и расчет усадки для литья термопластов, как упоминалось ранее, и факторы, влияющие на усадку литья термопластов, следующие:
1.1 Разновидности пластика В процессе формования термопластичных пластиков из-за наличия объемных изменений, вызванных кристаллизацией, сильного внутреннего напряжения, высокого остаточного напряжения, застывшего в пластике, и сильной молекулярной ориентации скорость усадки выше, с широким диапазоном скорость усадки и очевидная направленность по сравнению с термореактивными пластиками. Кроме того, скорость усадки после формования, отжига или обработки с регулированием влажности обычно больше, чем у термореактивных пластиков.
1.2 Характеристики пластиковых деталей: При формовании расплавленный материал сразу же остывает, образуя твердую оболочку низкой плотности, контактирующую с поверхностью полости формы. Из-за плохой теплопроводности пластика внутренний слой пластиковой детали медленно остывает и образует твердый слой высокой плотности с большой усадкой. Таким образом, те, у кого толстые стенки, медленное охлаждение и толстые слои с высокой плотностью, имеют тенденцию сжиматься больше. Кроме того, наличие или отсутствие вставок, а также расположение и количество вставок напрямую влияют на направление потока материала, распределение плотности и сопротивление усадке, поэтому характеристики пластиковых деталей оказывают большее влияние на размер и направление усадки.
1.3 Форма, размер и распределение входного отверстия напрямую влияют на направление потока материала, распределение плотности, поддержание давления и эффект подачи, а также время формирования. Порт прямого питания и порт питания с большим поперечным сечением (особенно с более толстым поперечным сечением) имеют меньшую усадку, но большую направленность, в то время как порты с меньшей шириной и длиной порта питания имеют меньшую направленность. Те, что находятся рядом с входным отверстием или параллельно направлению потока материала, будут испытывать большую усадку.
1.4 Условия формования: высокая температура формы, медленное охлаждение расплавленного материала, высокая плотность и большая усадка, особенно для кристаллических материалов из-за высокой кристалличности и больших изменений объема, что приводит к большей усадке. Распределение температуры пресс-формы также связано с внутренним и внешним охлаждением и однородностью плотности пластиковых деталей, что напрямую влияет на размер и направление усадки в каждой детали. Кроме того, поддержание давления и времени также оказывает значительное влияние на сокращение, при этом высокое давление и длительное время приводят к небольшому, но направленному сокращению. Давление впрыска высокое, разница вязкости расплавленного материала мала, межслойное напряжение сдвига мало, а упругий отскок после извлечения из формы велик, поэтому усадка также может быть умеренно уменьшена. Температура материала высокая, усадка большая, но направленность маленькая. Следовательно, корректирующие факторы, такие как температура пресс-формы, давление, скорость впрыска и время охлаждения во время формования, также могут надлежащим образом изменить усадку пластмассовой детали. При проектировании пресс-формы, исходя из диапазона усадки различных пластиков, толщины стенок и формы пластиковой детали, размера и распределения загрузочного отверстия, скорость усадки каждой части пластиковой детали определяется на основе опыта и затем вычисляется размер полости. Для высокоточных пластиковых деталей и когда трудно контролировать скорость усадки, следует использовать следующие методы проектирования пресс-формы: ① Возьмите меньшую скорость усадки для внешнего диаметра пластиковой детали и большую скорость усадки для внутренний диаметр, чтобы оставить место для коррекции после испытаний пресс-формы. ② Определить форму, размер и условия формования системы заливки с помощью испытаний формы. ③ Изменение размера пластиковых деталей, подлежащих последующей обработке, должно определяться после 24 часов извлечения из формы во время измерения. ④ Откорректируйте форму в соответствии с фактической усадкой. ⑤ Попробуйте форму еще раз и немного отрегулируйте условия процесса, чтобы отрегулировать значение усадки в соответствии с требованиями пластиковой детали.
2, Ликвидность
2.1 Текучесть термопластов обычно можно анализировать по ряду показателей, таких как молекулярная масса, индекс расплава, длина потока по спирали Архимеда, кажущаяся вязкость и отношение потока (длина потока/толщина стенки пластмассовой детали). Благодаря малой молекулярной массе, широкому распределению молекулярной массы, плохой регулярности молекулярной структуры, высокому индексу расплава, большой длине спирального потока, низкой кажущейся вязкости и большому коэффициенту текучести текучесть является хорошей. Для пластиков с тем же названием продукта необходимо проверить инструкции, чтобы определить, подходит ли текучесть для литья под давлением. В соответствии с требованиями к конструкции пресс-формы текучесть широко используемых пластиков можно условно разделить на три категории: ① хорошая текучесть PA, PE, PS, PP, CA, поли(4)метилен; ② Полистирольные смолы средней текучести (такие как ABS, AS), PMMA, POM, полифениленовый эфир; ③ Плохая текучесть ПК, жесткий ПВХ, полифениленовый эфир, полисульфон, полиарилсульфон, фторопласты.
2.2 Текучесть различных пластиков также зависит от различных факторов формования, и основными влияющими факторами являются следующие:
① Когда температура материала высокая, текучесть увеличивается, но разные пластики также имеют различия. Текучесть пластиков, таких как полистирол (особенно с высокой ударопрочностью и значением ПТР), ПП, ПА, ПММА, модифицированный полистирол (например, АБС, АС), ПК, СА и т. д., сильно зависит от температуры. Для ПЭ и ПОМ повышение или понижение температуры мало влияет на их текучесть. Таким образом, первый должен регулировать температуру, чтобы контролировать текучесть во время формования.
② Когда давление впрыска увеличивается, расплавленный материал подвергается большему сдвиговому действию и увеличивает его текучесть, особенно ПЭ и ПОМ более чувствительны. Поэтому целесообразно регулировать давление впрыска во время формования для контроля текучести.
③ Форма, размер, расположение, конструкция системы охлаждения и сопротивление потоку расплавленного материала (например, гладкость поверхности, толщина поперечного сечения канала материала, форма полости, выхлопная система) системы заливки конструкции пресс-формы напрямую влияют на фактический поток расплавленный материал в полости. Те факторы, которые способствуют снижению температуры и увеличению сопротивления текучести расплавленного материала, уменьшат его сопротивление текучести. При проектировании пресс-формы следует выбирать разумную структуру, исходя из текучести используемого пластика. Во время формования такие факторы, как температура материала, температура формы, давление впрыска и скорость впрыска, также могут контролироваться, чтобы соответствующим образом регулировать ситуацию наполнения в соответствии с потребностями формования.
3, кристалличность
Термопласты можно разделить на две категории: кристаллические пластики и аморфные (также известные как аморфные) пластики на основании отсутствия у них кристаллизации при конденсации. Так называемое явление кристаллизации относится к явлению, при котором молекулы пластика движутся независимо друг от друга и находятся в полностью неупорядоченном состоянии из расплавленного состояния в состояние конденсации, в результате чего молекулы прекращают свободное движение и занимают несколько фиксированное положение с тенденцией к упорядочению. молекулы в регулярную модель. Стандарт внешнего вида для различения этих двух типов пластика зависит от прозрачности толстостенных пластиковых деталей. Как правило, кристаллические материалы непрозрачны или полупрозрачны (например, ПОМ), а аморфные материалы прозрачны (например, ПММА). Однако есть и исключения, такие как поли(4)метилен, представляющий собой кристаллический пластик, но обладающий высокой прозрачностью, и АБС, представляющий собой аморфный материал, но непрозрачный.
При проектировании пресс-форм и выборе термопластавтоматов следует обратить внимание на следующие требования и меры предосторожности для кристаллических пластмасс:
① Количество тепла, необходимое для повышения температуры материала до температуры формования, требует использования оборудования с высокой пластифицирующей способностью.
② При охлаждении и переработке выделяется большое количество тепла, поэтому необходимо достаточное охлаждение.
③ Разница в удельном весе между расплавленным и твердым состояниями велика, что приводит к большой усадке при литье и склонности к усадке и пористости.
④ Быстрое охлаждение, низкая кристалличность, малая усадка и высокая прозрачность. Кристалличность связана с толщиной стенки пластиковых деталей, что приводит к медленному охлаждению, высокой кристалличности, большой усадке и хорошим физическим свойствам. Поэтому температуру формы необходимо контролировать в соответствии с требованиями к кристаллическим материалам.
⑤ Значительная анизотропия и высокое внутреннее напряжение. Молекулы, которые не кристаллизовались после извлечения из формы, имеют тенденцию продолжать кристаллизоваться, оставаться в состоянии энергетического дисбаланса и склонны к деформации и короблению.
⑥ Диапазон температур кристаллизации узкий, и нерасплавленный материал легко ввести в форму или заблокировать входное отверстие.
4, термочувствительные пластмассы и легко гидролизуемые пластмассы.
4.1 Термочувствительность относится к тенденции некоторых пластиков изменять цвет, разлагаться и разлагаться при повышении температуры материала из-за их чувствительности к теплу, длительного времени нагрева при высоких температурах или малой площади поперечного сечения порта подачи и высокого сдвига. действие. Пластмассы с такой характеристикой называются термочувствительными пластмассами. Такие как твердый ПВХ, поливинилиденхлорид, сополимер винилацетата, ПОМ, политетрафторхлорэтилен и т. д. Термочувствительные пластмассы во время разложения производят побочные продукты, такие как мономеры, газы и твердые вещества, особенно некоторые газы разложения, которые оказывают раздражающее, коррозионное или токсическое воздействие на человеческое тело, оборудование и формы. Поэтому следует уделить внимание конструкции пресс-формы, выбору машин для литья под давлением и формованию. Должна использоваться машина для литья под давлением винтового типа, а поперечное сечение системы заливки должно быть большим. Форма и ствол материала должны быть хромированы, а угловые зазоры отсутствовать. Температура формования должна строго контролироваться, а в пластик необходимо добавлять стабилизаторы, чтобы ослабить его термическую чувствительность.
4.2 Некоторые пластмассы (такие как поликарбонат), даже если они содержат небольшое количество воды, разлагаются при высокой температуре и давлении. Это свойство называется гидрофильностью, и его необходимо предварительно нагревать и сушить.
5, растрескивание под напряжением и разрушение расплава
5.1 Некоторые пластмассы чувствительны к нагрузкам и склонны к внутреннему напряжению и растрескиванию при формовании. Пластиковые детали могут треснуть под воздействием внешних сил или растворителей. Поэтому помимо добавления добавок для повышения сопротивления растрескиванию сырья следует уделять внимание сухости и разумному выбору условий формования для снижения внутренних напряжений и повышения сопротивления растрескиванию. И следует выбирать разумную пластическую форму, и не следует принимать такие меры, как установка закладных деталей, чтобы максимально минимизировать концентрацию напряжений. При проектировании пресс-формы следует увеличить угол извлечения из формы, а также выбрать разумные отверстия для подачи и механизмы выброса. Во время формования температура материала, температура формы, давление впрыска и время охлаждения должны быть соответствующим образом отрегулированы, чтобы избежать извлечения из формы, когда пластиковая деталь слишком холодная и хрупкая. После формования пластиковая деталь также должна пройти дополнительную обработку для повышения ее устойчивости к растрескиванию, устранения внутренних напряжений и предотвращения контакта с растворителями.
5.2 При прохождении расплава полимера с определенным расходом расплава через отверстие сопла при постоянной температуре и его расходе, превышающем определенное значение, на поверхности расплава возникают явные поперечные трещины, что называется разрушением расплава и могут повредить внешний вид и физические свойства пластиковой детали. Поэтому при выборе полимеров с высокими скоростями течения расплава необходимо увеличивать сечение сопел, желобов и питающих окон, снижать скорость литья под давлением и повышать температуру материала.
6, тепловая производительность и скорость охлаждения
6.1 Различные пластмассы имеют различные тепловые свойства, такие как удельная теплоемкость, теплопроводность и температура термической деформации. При пластификации с высокой удельной теплоемкостью требуется высокая теплоемкость, и следует выбирать машину для литья под давлением с высокой пластифицирующей способностью. Время охлаждения пластмасс с высокой температурой термической деформации может быть коротким и рано извлекаться из формы, но деформацию при охлаждении следует предотвращать после извлечения из формы. Пластмассы с низкой теплопроводностью имеют низкую скорость охлаждения (например, ионные полимеры, которые чрезвычайно медленны), поэтому необходимо достаточное охлаждение, чтобы усилить охлаждающий эффект формы. Горячеканальные пресс-формы подходят для пластмасс с низкой теплоемкостью и высокой теплопроводностью. Пластмассы с высокой удельной теплоемкостью, низкой теплопроводностью, низкой температурой термической деформации и низкой скоростью охлаждения не способствуют высокоскоростному формованию. Необходимо выбрать соответствующие машины для литья под давлением и усилить охлаждение формы.
6.2 Различные пластмассы должны поддерживать соответствующую скорость охлаждения в зависимости от характеристик их типа и формы. Таким образом, пресс-форма должна быть оборудована системами нагрева и охлаждения в соответствии с требованиями формования для поддержания определенной температуры пресс-формы. Когда температура материала повышает температуру формы, ее следует охлаждать, чтобы предотвратить деформацию пластиковой детали после извлечения из формы, сократить цикл формования и уменьшить кристалличность. Когда остаточного тепла пластика недостаточно для поддержания определенной температуры в форме, следует установить систему нагрева, чтобы поддерживать форму при определенной температуре, чтобы контролировать скорость охлаждения, обеспечивать текучесть, улучшать условия заполнения или контролировать медленное охлаждение пластиковых деталей, предотвращает неравномерное внутреннее и внешнее охлаждение толстостенных пластиковых деталей и повышает кристалличность. Для материалов с хорошей текучестью, большой площадью формования и неравномерной температурой материала иногда необходимо использовать нагрев или охлаждение попеременно или локально в зависимости от условий формования пластиковой детали. Для этого пресс-форма должна быть оборудована соответствующими системами охлаждения или обогрева.
7, гигроскопичность
Из-за различных добавок в пластмассах они имеют разную степень сродства к воде, поэтому пластмассы можно условно разделить на два типа: гигроскопичные, клейкие и неабсорбирующие. Содержание воды в материалах должно контролироваться в пределах допустимого диапазона, в противном случае вода станет газообразной или будет происходить гидролиз при высокой температуре и давлении, что приведет к пенообразованию смолы, снижению текучести и ухудшению внешнего вида и механических свойств. Следовательно, гигроскопичные пластмассы должны быть предварительно нагреты с использованием соответствующих методов нагрева и спецификаций, необходимых для предотвращения дальнейшего поглощения влаги во время использования.